[发明专利]一种水泥原料磨设备的排产优化方法

权利要求书

1.一种水泥原料磨设备的排产优化方法，其特征在于步骤包括：

步骤1：使用在数据库中的原料磨的历史台时、电量数据，通过聚类分析的方法将原料磨的工况拆分为a、b、c三种工况，同时从每种工况中找出对应台时的最大和最小值，表示为(ts_max，ts_min)_(a，b，c)，这三种预计工况将用于后续与设备实际运行的工况进行比对；

步骤2：使用台时及电量，计算出对应的功率，针对这三个特征数据，使用kmeans聚类方法，得到3组聚类结果，每组结果包含台时ts，电量E，功率P，即[(ts₁，E₁，P₁)，(ts₂，E₂，P₂)，(ts₃，E₃，P₃)]，找出整体数据的台时最大最小值((ts_all)_max，(ts_all)_min)；

步骤3：第一次线性规划以达到最低电力成本为目的，对原料磨的运行时间进行规划：

线性规划的目标函数为：其中，C表示总电力成本，t表示分时时间段，其中包含(p₁，p₂，f₁，f₂，v₁，v₂)，分别表示峰，平，谷段用电时间，c表示政府规定的分时电价，T_s表示在分时时间段的开始时间点，T_e表示该分时时段的结束时间点，E_t为分时时间段的用电量，通过(-T_s+T_e)计算出运行的时间长度，其中T_s和T_e为本专利中需要进行规划的参数；

线性规划的约束条件为：其中，ts_t为在t分时时段的运行台时，O_d为每日日产量，O_d＝O_a/days_n，O_a为用户输入的月产量要求，days_n为每个月天数；以下公式为确保每段分时的开始及结束时间计算固定位置，不受其他时段的影响。

其中的E_t及ts_t为在步骤2中得出的聚类结果，将代入公式中，进行27次组合迭代计算，找出每个分时时段的运行时间的最优起止点及台时和用电量组合；

步骤4：对每段时间的起止点进行判断，为减少过多起停对设备的额外损耗及瞬时高电耗的电力成本，若结果显示当前时间的结束时间点与下一段分时的开始时间点间隔不超过设定值，则会将下一段分时的排产任务迁移到当前时间段，以保证运行的连续性，假如间隔大于等于设定值，将按照模型计算得出的排产计划进行生产，此种情况下，直接执行步骤8；

步骤5：经过步骤3的计算，得到分时时间段的运行时间点，经过步骤4的时间合并之后，当出现日产量无法达到目标要求的情况，则需要第二次的线性规划；

步骤6：第二次线性规划依旧以达到最低电力成本为目的，对运行时间段内的台时进行规划安排：

目标函数公式如下其中，C是总电费，t是分时时间段，其中包含(p，f，v)，分别为峰，平，谷的几段时间划分，T_s为在步骤4中计算出的分时时间段的开始时间点，T_e为在步骤4中计算出的分时时段的结束时间点，P_t为分时时段的电耗数据，ts_t为需要求解的分时时间段的运行台时；

目标函数的约束条件为：

-O_c≤-O_d，其中，里的O_c为计算结果的单日总产量，O_d为每日额定需求日产量，ts_min和ts_max为a，b，c工况中，工况最低的ts_min和工况最高的ts_max作为台时运行的上下限；ts_min≤ts_t，ts_t≤ts_max；

步骤7：通过步骤2到6，得到包含每一段分时运行时间段的起止时间点，以及每一段分时的运行台时的结果；

步骤8：在根据排产计划进行实际运行后，将每小时内的台时求平均值，根据平均值查找对应工况，在该工况下，将日总产量减去已经生产的产量，重复执行步骤3到8。